發布時間:2020-07-24 14:38:43
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節約資源、保護環境是我國的基本國策。各級政府高度重視節能減排工作,積極推進能源結構調整。大力發展可再生能源,制定促進發展可再生能源的政策措施和中長期規劃,積極發展太陽能、地熱能、沼氣、生物質能等可再生能源,加強可再生能源的科研、開發和建設,實施示范工程。本文將以濟南市為例,結合濟南市人文和地理的實際情況, 對太陽能熱水器對節能減排的經濟效益、節能效益和環保效益進行評估。
一、濟南市氣候狀況
濟南市太陽輻射的年內變化較大,春季、夏季輻射量最多,秋季次之,冬季最少。春季占年總輻照量的31%;夏季占年總量的32%;秋季占年總量的21%;冬季占年總量的16%。年內高值出現在5~6 月間,月平均輻射量為622.8~656.3 MJ/(㎡·月),此時正值雨季前期,空氣干燥,大氣透明度好,日照時數多。年內低值出現在12月,平均為229.9~242.4MJ/ (㎡.月)。全市年日照總時數在2491~2737小時之間,每日平均7.0~7.5小時,年平均日照百分率為56~62%。
二、太陽能熱水器節能效益分析
目前,市場上的太陽能熱水器根據材質和功能的不同,可分為高、中、低三個檔次,我們以一臺中檔的儲水量150升家用太陽能熱水器為例進行經濟效益分析。
1、太陽能熱水器主要參數:
采光面積:2.2平方米
設計壽命:15年
年均日產水量:50℃熱水150千克
2、家用太陽能熱水器的年節能量的預評估
根據家用太陽能熱水器的熱水利用方式,綜合太陽能熱水器集熱面積及濟南市的氣象參數等條件,計算出的太陽能熱水器的年節能量,計算公式如下:
△Qsave =ACJTηcd(1—ηc)
式中:△Qsave——太陽能熱水器的年節能量,MJ
AC——直接熱水器的太陽能集熱器面積,m2
JT——太陽能集熱器采光表面上的年總太陽輻照量,MJ/m2
ηcd——太陽能集熱器的年平均集熱效率
ηc——管路和水箱的熱損失率
太陽能集熱器傾斜表面上的年總太陽輻照量以5750 MJ/ m2計,扣除陰雨天并考慮到其它影響太陽能熱水器效率的因素,太陽能集熱器的年熱效率ηcd以45%計,管路和水箱的熱損失率ηc以10%計,則每戶每年節約能量為:
△Q save=2.2m2×5750 MJ/ m2×45%×(1—10%)=5123MJ
3、家用太陽能熱水器的節能費用預評估
G=△Q save /H
G——太陽能熱水器的年節電量,KWH
H——每千瓦時電的熱值,KJ
每千瓦時電的熱值為3600KJ,在以上的計算中可得出每臺太陽能熱水器年節能量為5123MJ,年節電量為1423千瓦時,濟南市的電價為0.54元/KWH,由此可得出每臺太陽能熱水器每年可節省768元的電費。
如果小區500戶全安裝太陽能,每年可節約的費用為
768元/戶×500戶=384000元
三、太陽能熱水器環境效益分析
家用太陽能熱水器的環保效益體現在因節省常規能源而減少了污染物的排放,主要指標為向大氣環境減少排放二氧化碳、二氧化硫和粉塵的數量。
減排內容 減排數量(每節約1t標準煤)CO2 0.72噸、SO2 0.02噸、粉塵 0.2噸
每噸標準煤的熱值為29308MJ,由此可計算出每臺家用太陽能熱水器每年可以節約標準煤0.189噸,如果按照本小區500戶計算,這相當于每年節約94.50噸標準煤,每年可向大氣中減少排放68.04噸二氧化碳,1.89噸二氧化硫,18.90噸粉塵。
按照本小區500戶計算,每家用太陽能熱水器在其15年壽命期內可以節約1417.50噸標準煤,可以向大氣中減少排放1020.60噸二氧化碳,28.35噸二氧化硫,283.50噸粉塵。
太陽能既是一次性能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何污染。由此可見,在使用家用太陽能熱水器時,無論是成本控制,還是節能減排效果,對比其他類型的熱水器其優勢都是非常明顯的。對促進可再生能源的開發與利用,增加能源多樣性,改善能源結構,保護環境,實現經濟社會的可持續發展起到了積極的作用,太陽能這種典型的清潔、可再生能源在濟南地區的推廣和應用,具有很大的優勢和潛力。是一項惠及子孫后代、利國利民的綠色工程。
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